Flugzeug lt. Wikipedia

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1 Flugzeug lt. Wikipedia Cessna 172: Mit mehr als Exemplaren einer der meistgebauten Flugzeugtypen weltweit Boeing 737: mit mehr als 7250 Exemplaren die meistgebaute Familie strahlgetriebener Passagierflugzeuge Kampfflugzeuge verschiedenster Generationen über New York Die General Dynamics F-16, North American P-51, Fairchild-Republic A-10 und McDonnell Douglas F-15 (v.l.n.r.) Ein Flugzeug ist ein Luftfahrzeug, das schwerer als Luft ist und den zum Flug nötigen dynamischen Auftrieb mit starren Tragflächen erzeugt. Der Betrieb von Flugzeugen, die am Luftverkehr teilnehmen, wird durch Luftverkehrsgesetze geregelt. Inhaltsverzeichnis [Verbergen] 1 Definition 2 Abgrenzung zu anderen Luftfahrzeugen 3 Genereller Aufbau 4 Bauweisen 5 Wartung und Lebensdauer 6 Grundlagen: Auftrieb und Vortrieb 7 Flugsteuerung 8 Weitere Klassifizierungen 9 Geschichte 10 Rekorde 11 Siehe auch 12 Literatur 13 Weblinks 14 Einzelnachweise Definition[Bearbeiten]

2 Die Internationale Zivilluftfahrt-Organisation (ICAO) definiert den Begriff Flugzeug wie folgt: Aeroplane. A power-driven heavier-than-air aircraft, deriving its lift in flight chiefly from aerodynamic reactions on surfaces which remain fixed under given conditions of flight. International Civil Aviation Organization[1] Im rechtlichen Sprachgebrauch ist ein Flugzeug ein motorgetriebenes Luftfahrzeug schwerer als (die von ihm verdrängte) Luft, das seinen Auftrieb durch unbewegliche Tragflächen erhält, allgemeinsprachlich Motorflugzeug genannt. Wenn in einem Gesetzestext also von Flugzeugen die Rede ist, dann sind immer nur Motorflugzeuge gemeint, nicht aber Segelflugzeuge, Motorsegler und Ultraleichtflugzeuge. Letztere sind in Deutschland eine Unterklasse der Luftsportgeräte. Manche Autoren verwenden eine weiter gefasste Definition, nach der auch die Drehflügler eine Untergruppe der Flugzeuge darstellen. Die eigentlichen Flugzeuge werden dann zur besseren Abgrenzung als Starrflügler, Starrflügelflugzeug oder Flächenflugzeug bezeichnet.[2][3] Diese Einordnung widerspricht aber sowohl der rechtlichen Definition als auch dem allgemeinen Sprachgebrauch und kann damit als veraltet betrachtet werden.[4] Die in diesem Artikel verwendete Definition richtet sich nach der umgangssprachlichen Bedeutung des Begriffes Flugzeug, die sämtliche Luftfahrzeuge umfasst, die einen Rumpf mit festen Tragflächen besitzen.[5][6] Abgrenzung zu anderen Luftfahrzeugen[Bearbeiten] Bei klassischen Flugzeugen wird der Auftrieb bei der Vorwärtsbewegung des Luftfahrzeugs durch die Luftströmung an den Tragflächen erzeugt. Dabei bildet sich über der Tragfläche durch den Verdrängungsimpuls des Flügels ein Wirbelansatz, der über der Tragfläche einen Unterdruck verursacht und damit einen Auftrieb erzeugt. Die Flügel können aber auch flexibel am Flugzeugrumpf fixiert sein. So werden teils horizontal verstellbare Schwenkflügel mit variabler Pfeilung eingesetzt, die der Fluggeschwindigkeit angepasst werden, z. B. beim Kampfflugzeug Tornado. Im weiteren Sinn benutzen das Starrflügelprinzip auch Luftfahrzeuge mit vollkommen flexiblen Tragflächen, wie Gleit- und Motorschirme, sowie mit zerlegbaren Tragflächen wie bei Hängegleitern. Schwingenflugzeuge[Bearbeiten]

3 Das VTOL UAV Hummingbird fliegt durch Flügelschlag Bei Ornithoptern, auch Schwingenflugzeug genannt, bewegen sich die Tragflächen wie Vogelflügel auf und ab, um Auftrieb und Vortrieb zu erzeugen. Sie werden daher teils auch Flatterflügel genannt. Besonders in der Frühzeit der Luftfahrt wurde versucht, Schwingenflugzeuge nach dem Vorbild der Natur zu bauen. Es ist nicht bekannt, dass personentragende Flugzeuge dieses Typs bisher geflogen sind, es gibt aber funktionsfähige, ferngesteuerte Modell-Ornithopter und Kleinstdrohnen, so z. B. das DelFly der TU Delft. Rotorflugzeuge[Bearbeiten] Ein Rotorflugzeug besitzt als Tragorgane Flettner-Rotoren, die den Magnus-Effekt nutzen. Momentan haben Rotorflugzeuge keinerlei praktische Bedeutung. Rotorflugzeuge dürfen nicht mit Drehflüglern verwechselt werden. Drehflügler[Bearbeiten] Fairey Rotodyne: Ein Kombinationsflugschrauber mit Tragflächen Bei Drehflüglern (Hubschrauber, Helikopter) sind die Tragflächen in Form eines horizontalen Rotors aufgebaut. Die Luftströmung über den Rotorblättern ergibt sich aus der Kombination der Drehbewegung des Rotors und der anströmenden Luft aus Eigenbewegung und Wind. Einige Drehflügler, wie zum Beispiel die Verbundhubschrauber oder Kombinationsflugschrauber besitzen jedoch neben ihrem Hauptrotor auch mehr oder weniger lange, feste Tragflächen, die für zusätzlichen Auftrieb sorgen. Raumgleiter wie das Space Shuttle starten wie Raketen und landen wie Flugzeuge Raketen[Bearbeiten] Anders als das Flugzeug fliegt die Rakete ballistisch, auch wenn sie aerodynamische Steuerflächen haben kann. Diese dienen aber nicht dem Auftrieb, sondern nur der Stabilisierung und Steuerung. Ein Sonderfall ist der Raumgleiter, der meist im ballistischen Flug startet und im aerodynamischen Flug landet. Er kann als Flugzeug angesehen werden. Bodeneffektfahrzeuge[Bearbeiten] Bodeneffektfahrzeuge fliegen mit Hilfe von Tragflächen knapp über der Erdoberfläche und ähneln damit tief fliegenden Flugzeugen. Sie sind jedoch in der Regel nicht in der Lage, über den Einflussbereich des Bodeneffektes hinaus zu steigen und gelten daher ähnlich wie Luftkissenfahrzeuge nicht als Luftfahrzeuge.

4 Genereller Aufbau[Bearbeiten] Traditionell wird ein Flugzeug in drei Hauptgruppen (Konstruktionshauptgruppen) unterteilt: Flugwerk, Triebwerksanlage und Ausrüstung. Flugwerk[Bearbeiten] Tragfläche mit um wenige Grad ausgefahrenen Landeklappen Das Flugwerk besteht aus dem Tragwerk, dem Rumpfwerk, dem Leitwerk, dem Steuerwerk und dem Fahrwerk bei Landflugzeugen bzw. den Schwimmern bei Wasserflugzeugen. Bei Senkrechtstartern und Segelflugzeugen älterer Bauart kann statt des Fahrwerk oder der Schwimmer ein Kufenlandegestell vorhanden sein. In vielen, meist älteren Veröffentlichungen wird statt Flugwerk der Begriff Flugzeugzelle oder einfach Zelle verwendet.[7] Tragwerk[Bearbeiten] Das Tragwerk besteht aus Flügel, Vorflügel und Landeklappen. Leitwerk[Bearbeiten] Das Leitwerk besteht aus dem Höhenleitwerk mit den Höhenrudern und den zugehörigen Trimmrudern, dem Seitenleitwerk mit dem Seitenruder und dem Trimmruder dafür und den Querrudern. Zudem ist die Hauptaufgabe des Leitwerks die gegebene Fluglage und Richtung zu stabilisieren und Steuerung um alle drei Achsen des Flugzeuges.Leitwerk Steuerelemente Wirkung Achsensystem Höhenleitwerk Höhenflosse und Höhenruder Drehung um die Querachse Y-Achse Seitenleitwerk Seitenflosse und Seitenruder Drehung um die Hochachse Z-Achse Flächenleitwerk Querruder und Spoiler Drehung um die Längsachse X-Achse Steuerwerk[Bearbeiten] Das Steuerwerk oder die Steuerung besteht beim Starrflügelflugzeug aus dem Steuerknüppel oder der Steuersäule mit Steuerhorn oder Handrad und den Seitensteuerpedalen, mit denen die Steuerbefehle gegeben werden. Für die Übertragung der Steuerkräfte bzw. -signale können Gestänge, Seilzüge oder eine Steuerhydraulik, elektrische Signale (Fly-by-wire) oder auch durch Lichtsignale (Fly-By-Light) eingesetzt werden. Die Steuersäule wird bei einigen modernen Flugzeugen durch den Sidestick ersetzt. Rumpfwerk[Bearbeiten]

5 Der Rumpf eines Flugzeuges ist das zentrale Konstruktionselement der meisten Flugzeuge. An den Rumpf wird das Flugwerk angebracht, und beherbergt neben den Piloten auch einen Großteil der Betriebsausrüstung. Bei einem Passagierflugzeug nimmt der Rumpf die Passagiere auf. Oft ist auch das Fahrwerk ganz oder teilweise am Rumpf. Die Triebwerke können in den Rumpf integriert werden. Bei Flugbooten ist der untere Teil des Rumpfes in einer Bootsform für die Wasserung ausgeführt. Man unterscheidet verschiedene Rumpfformen. Heute sind runde Rumpfquerschnitte die Regel, wenn die Maschine eine Druckkabine besitzt. Frachtmaschinen besitzen oft einen rechteckigen Rumpfquerschnitt, um das Beladevolumen zu optimieren. Die meisten Flugzeuge besitzen einen Rumpf, es gibt jedoch auch Maschinen mit zwei nebeneinander liegenden Rümpfen, einem Doppelrumpf, oder ohne sichtbaren Rumpf, eine Art des Nurflügelflugzeuges. Fahrwerk[Bearbeiten] Hauptartikel: Fahrwerk Das Fahrwerk ermöglicht einem Flugzeug sich am Boden zu Bewegen, die erforderliche Abhebegeschwindigkeit zu erreichen, die Landestöße zu absorbieren und Stöße z. B. durch Bodenwellen zu dämpfen. Fahrwerke werden in ein starres und halbstarres Fahrwerk, das auch während des Fluges unverändert seine Position beibehält wobei das halbstarre Fahrwerk Teilweise eingezogen wird (z. B. nur das Bugfahrwerk), und einem Einziehfahrwerk, das vor und nach dem Start oder der Landung eingezogen und gegebenenfalls durch Fahrwerksklappen abgedeckt werden kann, eingeteilt. Einziehfahrwerke sind bei Flugzeugen mit hoher Endgeschwindigkeit unerlässlich. Als Fahrwerksform kommt das Bugradfahrwerk zum Einsatz, bei dem ein kleines Rad unter dem Flugzeugvorderteil angebracht und das Hauptfahrwerk hinter dem Flugzeugschwerpunkt liegt. Dies ermöglicht während des Rollens am Boden gute Sicht für den Piloten. Das ehemals weit verbreitete Heck- oder Spornfahrwerk mit einem kleinen Rad oder einem Schleifsporn am Heck kommt heute nur noch selten zum Einsatz. Eine Besonderheit ist das Tandemfahrwerk, bei dem die Hauptlast tragenden Fahrwerksteile vorne und hinten am Rumpf gleich groß sind und das Flugzeug durch Stützräder am Tragwerk stabilisiert wird. Triebwerk[Bearbeiten] Hauptartikel: Luftfahrtantrieb Turbofan-Triebwerk einer Boeing 747 Das Triebwerk eines Flugzeuges umfasst einen oder mehrere Motoren (i.a. gleicher Bauart) mit Zubehör. Die häufigsten Bauweisen sind: Kolbenmotor oder Wellenleistungstriebwerk (Gasturbine) mit Propeller (Turboprop), Strahltriebwerke wie der Turbofan. Selten/experimentell sind Staustrahltriebwerk, Raketentriebwerk oder Elektromotor.

6 Zum Zubehör gehören das Kraftstoffsystem und -leitungen, ggf. eine Schmieranlage, die Motorkühlung, Triebwerksträger und Triebwerksverkleidung. Außerhalb der Kampffliegerei sind die Strahltriebwerke aus Wartungsgründen mittlerweile nicht mehr in den Flügel oder Rumpf integriert, eine Ausnahme bildet die Nimrod MRA4. Als Treibstoff wird meist Kerosin, AvGas oder MoGas verwendet. Betriebsausrüstung[Bearbeiten] Betriebsausrüstung: Cockpit einer Dornier Do 228 Die Betriebsausrüstung eines Flugzeuges umfasst alle bordseitigen Komponenten eines Flugzeuges, die nicht zu Flugwerk und Triebwerk gehören und die zur sicheren Durchführung eines Fluges erforderlich sind. Sie besteht aus den Komponenten zur Überwachung von Fluglage, Flug- und Triebwerkszustand, zur Navigation, zur Kommunikation, aus Versorgungssystemen, Warnsystemen, Sicherheitsausrüstung und gegebenenfalls Sonderausrüstung. Der elektronische Teil der Betriebsausrüstung wird auch Avionik genannt. Viele Fachautoren zählen inzwischen das Steuerwerk oder die Steuerung nicht mehr zum Flugwerk, sondern zur Betriebsausrüstung, da bei modernen Flugzeugen die Steuerung von den Sensoren der Betriebsausrüstung und von Bordrechnern wesentlich beeinflusst wird. Bauweisen[Bearbeiten] Werkstoffe für Flugzeuge sollten eine möglichst große Festigkeit (s. a. Spezifische Festigkeit) gegenüber statischen und dynamischen Beanspruchungen besitzen, damit das Gewicht des Flugzeuges möglichst klein gehalten werden kann. Grundsätzlich eignen sich insbesondere Stähle, Leichtmetalllegierungen, Holz, Gewebe und Kunststoffe für den Flugzeugbau. Während Holz bis zu mittleren Größen sinnvoll angewendet worden ist, wird heute im Flugzeugbau allgemein die Ganzmetall- und Gemischtbauweise bevorzugt, bei der verschiedene Materialien so kombiniert werden, dass sich ihre jeweiligen Vorteile optimal ergänzen. Strukturen an Flugzeugen lassen sich durch verschiedene Bauweisen realisieren. Es kann zwischen vier Bauweisen unterschieden werden, der Holzbauweise, Gemischtbauweise, Metallbauweise und FVK-Bauweise. Holzbauweise[Bearbeiten] Innenansicht des in Holzbauweise gefertigten Rumpfes einer Fisher FP-202

7 Bei der Holzbauweise wird für den Rumpf ein Gerüst aus hölzernen Längsgurten und Spanten geleimt, das anschließend mit dünnem Sperrholz beplankt wird. Die Tragfläche besteht aus einem oder zwei Holmen, an die im rechten Winkel vorne und hinten die sog. Rippen angeleimt sind. Die Rippen geben dem Flügel die richtige Form. Vor dem Holm ist der Flügel mit dünnen Sperrholz beplankt, diese Beplankung wird Torsionsnase genannt, sie verhindert, dass sich der Flügel beim Flug parallel zum Holm verdreht. Hinter dem Holm ist der Flügel mit einem Stoff aus Baumwolle oder speziellem Kunststoff bespannt. Dieser Stoff wird auf dem Holm oder der Torsionsnase und an der Endleiste, die die Rippen an der Flügelhinterkante verbindet, festgeklebt und mit Spannlack bestrichen. Spannlack zieht sich beim Trocknen zusammen und sorgt so dafür, dass die Bespannung straff ist. Bei Motorflugzeugen muss der Stoff zusätzlich noch an den Rippen festgenäht werden. Modernere Bespannstoffe aus Kunststoff ziehen sich beim Erwärmen zusammen, sie werden zum Spannen gebügelt. In die oberen Spannlackschichten wird bei Motorflugzeugen Aluminiumpulver als UV-Schutz eingemischt. Beispiele für solche Flugzeuge sind z. B. die Schleicher Ka 2 oder die Messerschmitt M17. Die reine Holzbauweise ist inzwischen veraltet. Metallbauweise: Rohbau einer Bushcaddy R-80 Metallbauweise[Bearbeiten] Die Metallbauweise ist bei Motorflugzeugen die gängigste Bauweise. Der Rumpf besteht aus einem verschweißten oder vernieteten Metallgerüst, das außen mit Blech beplankt ist. Die Tragflächen bestehen aus einem, bei großen Flugzeugen auch mehreren, Holmen, an die die Rippen angenietet oder angeschraubt sind. Die Beplankung besteht wie beim Rumpf aus dünnem Blech. Eines der bekanntesten Motorflugzeuge in Metallbauweise ist die Cessna 172, aber es gibt auch Segelflugzeuge aus Metall, wie den LET L-13 Blaník. Gemischtbauweise[Bearbeiten] Der Rumpf einer Piper PA-18 (Gemischtbauweise: Metallgestell und Bespannung) hier ohne Bespannung während einer Grundüberholung Die Gemischtbauweise ist eine Mischung aus Holz- und Metallbauweise. Üblicherweise besteht hierbei der Rumpf aus einem geschweißten Metallgerüst, das mit Stoff bespannt ist, während die Flügel wie in der Holzbauweise gebaut sind. Es gibt allerdings auch Flugzeuge, deren Tragflächen ebenfalls aus einem bespannten Metallgerüst bestehen. Der Grundaufbau aus Holmen und Rippen unterscheidet sich aber nur durch die verwendeten Materialien von der Holzbauweise. Die Schleicher K 8 ist ein Flugzeug mit einem Rumpf aus Metallgerüst und hölzernen Tragflächen, bei der Piper PA-18 bestehen die Tragflächen aus einem Aluminiumgerüst. Ein Querruder einer Schleicher ASK 21. Das FVK ist angeschliffen, die einzelnen Glasfaser-Gewebelagen sind gut erkennbar. Kunststoffbauweise[Bearbeiten]

8 Die Metallbauweise wird seit einigen Jahren zunehmend durch die Faser-Verbund-Kunststoff-Bauweise (kurz: FVK-Bauweise) verdrängt. Das Flugzeug besteht aus Matten, meistens Gewebe aus Glas-, Aramid-, oder Kohlefasern, die in Formen gelegt, mit Kunstharz getränkt und anschließend durch Erhitzen ausgehärtet werden. An den Stellen des Flugzeuges, die viel Energie aufnehmen müssen wird zusätzlich ein Stützstoff, entweder Hartschaumstoff oder eine Wabenstruktur eingeklebt. Auch hier wird nicht auf Spanten im Rumpf und Holme in den Tragflächen verzichtet. Die FVK-Bauweise wurde zuerst im Segelflug angewendet, das erste Flugzeug dieser Bauweise war die FS 24, der Prototyp wurde 1953 bis 1957 von der Akaflieg Stuttgart gebaut. Inzwischen gehen aber auch Hersteller von Motorflugzeugen auf die FVK- Bauweise über, z. B. Diamond Aircraft oder Cirrus Design Corporation. Beispiele für die FVK-Bauweise sind der Schempp-Hirth Ventus oder die Diamond DA40. Vor allem im Großflugzeugbau werden zurzeit auch Kombinationen aus Metallbauweise und FVK-Bauweise hergestellt. Das populärste Beispiel ist der Airbus A380. Wartung und Lebensdauer[Bearbeiten] Verkehrsflugzeuge sind so konzipiert, dass sie bei regelmäßiger Wartung mindestens Flugstunden bzw (Langstreckenmaschinen, z. B. 747) bis (Kurzstreckenmaschinen, z. B. 737) Flüge absolvieren können. Diese Mindestzielgrößen (Minimum Design Service Objectives) werden insbesondere hinsichtlich des Alters (Ziel: 20 Jahre) und der Flugstunden in großer Zahl überschritten.[8] Der sogenannte D-Check erfolgt nach acht Jahren oder Flugstunden. Dabei wird das gesamte Flugzeug generalüberholt. Die Wartungsintervalle der Turbinen liegen bei Flugstunden. Auf dem Rollfeld legt eine Verkehrsmaschine im Mittel 5 km pro Flug zurück. Daraus ergibt sich innerhalb der Lebensdauer eine Kilometerleistung am Boden von mehr als km. Militärflugzeuge werden ebenfalls für eine Einsatzzeit von ca. 15 Jahren konzipiert, jedoch nur für Flugstunden. Grundlagen: Auftrieb und Vortrieb[Bearbeiten] Auftrieb[Bearbeiten] Hauptartikel: Dynamischer Auftrieb Der Auftrieb an der Tragfläche eines Flugzeuges wird einerseits durch die Form des Flügelprofils, andererseits durch den Winkel zwischen der anströmenden Luft und der Flügelebene (genauer: der Profilsehne), den sogenannten Anstellwinkel (engl. angle of attack), bestimmt. Durch Erhöhung des Anstellwinkels bei konstanter Fluggeschwindigkeit steigt der Auftrieb proportional, dies trifft bei der Besonderheit des Überschallfluges nicht zu. Im Geradeausflug ist die Auftriebskraft gleich der Gewichtskraft (Gleichgewicht), im Kurvenflug oder bei Abfangmanövern hingegen ist die Auftriebskraft größer als die Gewichtskraft.

9 Auch der Rumpf kann einen gewissen Anteil des Auftriebs erzeugen: Bei Lifting-Body-Flugzeugen ist dieser aerodynamisch so geformt, dass er den Hauptanteil des Auftriebs trägt. Kräfte am Flugzeug Zusammenhang zwischen Auftrieb, Vortrieb und Luftwiderstand[Bearbeiten] Um sich vorwärts zu bewegen, muss das Luftfahrzeug Vortrieb erzeugen, um den Widerstand zu überwinden, der die freie Vorwärtsbewegung hemmt. Der Luftwiderstand eines Luftfahrzeuges ist abhängig vom Formwiderstand, auch parasitärer Widerstand genannt, bedingt durch die Reibung der Luft am Körper des Luftfahrzeuges, vom Auftrieb. Der vom Auftrieb abhängige, induzierte Teil des Luftwiderstands wird induzierter Widerstand genannt. Während sich die parasitäre Widerstandsleistung mit zunehmender Fluggeschwindigkeit in 3. Potenz der Geschwindigkeit vergrößert, verringert sich die induzierte Widerstandsleistung umgekehrt proportional. Der resultierende Gesamtwiderstand führt während des Fluges zu einem Energieverlust, der durch Energiezufuhr (Treibstoff, Sonnen- oder Windenergie) ausgeglichen werden muss, um den Flug fortzusetzen. Ist die zugeführte Energie größer als der Verlust durch den Gesamtwiderstand, wird das Luftfahrzeug beschleunigt. Diese Beschleunigung kann auch in Höhengewinn umgesetzt werden (Energieerhaltungssatz). Maßgeblich für die aerodynamische Qualität eines Luftfahrzeugs ist sowohl ein günstiger Strömungswiderstandsbeiwert (-Wert) wie beim Kraftfahrzeug, wie auch das Verhältnis vom Widerstandsbeiwert zum Auftriebsbeiwert, die Gleitzahl. Den Zusammenhang zwischen dem Widerstandsbeiwert und dem Auftriebsbeiwert eines bestimmten Flügelprofils und damit dessen aerodynamische Charakteristik nennt man die Profilpolare, dargestellt im Polardiagramm nach Otto Lilienthal. Daraus ergibt sich die Auftriebsformel sowie die Widerstandsformel

10 wobei und für die Beiwerte von Auftrieb und Widerstand, für Staudruck (abhängig von Geschwindigkeit und Luftdichte) und für die Bezugsfläche steht. Fluggeschwindigkeit und Flugenveloppe[Bearbeiten] Hauptartikel: Fluggeschwindigkeit Man kann zwischen folgenden Ausdrücken für Geschwindigkeiten unterscheiden:[9] Angezeigte Geschwindigkeit (engl. indicated air speed, IAS) Kalibrierte Geschwindigkeit (engl. calibrated air speed, CAS), ist die um den Instrumentenfehler korrigierte IAS. Equivalenzgeschwindigkeit (engl. equivalent air speed, EAS), ist die um die Kompressibilität korrigierte CAS Wahre Geschwindigkeit (engl. true air speed, TAS), ist die um die Luftdichte in größerer Flughöhe korrigierte EAS. Geschwindigkeit über Grund (engl. ground speed, GS), ist die um den Wind korrigierte TAS. Mach-Zahl (engl. mach number, MN), ist eine EAS, ausgedrückt durch ein Vielfaches der Schallgeschwindigkeit. Der Flugzeugführer bekommt über seinen Fahrtmesser die Geschwindigkeit gegenüber der umgebenden Luft angezeigt. Diese wird aus statischem und dynamischem Druck am Staurohr des Fahrtmessers ermittelt. Diese angezeigte Geschwindigkeit (indicated air speed, abgekürzt IAS) ist von der Luftdichte und somit der Flughöhe abhängig. Die IAS ist maßgeblich für den dynamischen Auftrieb. Sie hat daher die größte Bedeutung für die Piloten. In modernen Cockpits wird die IAS rechnerisch um den Instrumentenfehler korrigiert und als CAS angezeigt. Der mögliche Geschwindigkeitsbereich eines Flugzeugs in Abhängigkeit von der Flughöhe wird durch die Flugenveloppe dargestellt. Die untere Grenze wird dabei von der Überziehgeschwindigkeit, die obere Grenze vom Erreichen der Festigkeitsgrenzen dargestellt. Bei Flugzeugen, die bedingt durch die hohe Leistung ihres Antriebs den Bereich der Schallgeschwindigkeit erreichen können, die aber nicht für Überschallflüge konstruiert sind, liegt sie in einem gewissen Abstand unterhalb der Schallgeschwindigkeit. Wie schnell ein Flugzeug bezogen auf die Schallgeschwindigkeit fliegt, wird durch die Mach-Zahl dargestellt. Benannt nach dem österreichischen Physiker und Philosophen Ernst Mach, wird die Mach-Zahl 1 der Schallgeschwindigkeit gleichgesetzt. Moderne Verkehrsflugzeuge mit Strahltriebwerk sind i. a. optimiert für Geschwindigkeiten (IAS) von Mach 0,74 bis 0,90. Damit die Tragfläche ausreichend Auftrieb erzeugt, wird mindestens die Minimalgeschwindigkeit benötigt. Sie wird auch als Überziehgeschwindigkeit bezeichnet, weil bei ihrem Unterschreiten ein Strömungsabriss (engl. stall) erfolgt und der Widerstand stark ansteigt, während der Auftrieb zusammenbricht. Die Überziehgeschwindigkeit verringert sich, wenn Hochauftriebshilfen (wie Landeklappen) ausgefahren sind.

11 Beim Drehflügler ist die Fluggeschwindigkeit durch die Aerodynamik der Rotorblätter begrenzt: Einerseits können die Blattspitzen den Überschallbereich erreichen, andererseits kann es beim Rücklauf zum Strömungsabriss kommen. Die bezogen auf die Masse des Drehflüglers zu installierende Antriebsleistung steigt außerdem überproportional zur möglichen Maximalgeschwindigkeit. Flugzeuge starten und landen vorteilhafterweise gegen den Wind. Dadurch wird die zum Auftrieb beitragende angezeigte Geschwindigkeit größer als die Geschwindigkeit über Grund, mit der Folge, dass wesentlich kürzere Start- und Landestrecken gebraucht werden als bei Rückenwind. Arten des Vortriebs[Bearbeiten] Hauptartikel: Luftfahrtantrieb Zur Erzeugung des Vortriebs gibt es verschiedene Möglichkeiten, je nachdem, ob und welche Mittel mit welchem Krafterzeugungs- und - übertragungsprinzip eingesetzt werden sollen: ohne Eigenantrieb Bei Segelflugzeugen, Hängegleitern und Gleitschirmen ist der Vortrieb auch ohne Eigenantrieb gewährleistet, da vorhandene Höhe verlustarm in Geschwindigkeit umgewandelt werden kann. Der Höhengewinn selbst erfolgt durch Windenschlepp, Schleppflugzeuge oder Aufwinde (z. B. Thermik oder Hang- und Wellenaufwinde). Zaschka Muskelkraft-Flugzeug von Engelbert Zaschka, Berlin 1934 Propeller in Verbindung mit Muskelkraft Eine extreme Form des Propellerantriebs stellen sog. Muskelkraft-Flugzeuge (HPA) dar: Ein Muskelkraftflugzeug wird nur mit Hilfe der Muskelkraft des Piloten angetrieben, unter Ausnutzung der Gleiteigenschaften der Flugzeugkonstruktion, die verständlicherweise extrem leicht sein muss. Das gilt insbesondere für Muskelkraft-Hubschrauber Propeller in Verbindung mit einem Elektromotor Ein Propeller kann auch durch einen Elektromotor angetrieben werden. Diese Antriebsart wird vor allem bei Solarflugzeugen und bei Modellflugzeugen verwendet, mittlerweile auch bei Ultraleichtflugzeugen. Propeller in Verbindung mit Kolbenmotoren

12 Propeller in Verbindung mit Kolbenmotoren waren bis zur Entwicklung der Gasturbine die übliche Antriebsart. Als praktische Leistungsgrenze für Flugmotoren dieser Art wurden PS (2.940 kw) angesehen, als erreichbare Geschwindigkeit 750 km/h. Heute ist diese Antriebsart für kleinere ein- bis zweimotorige Flugzeuge üblich. Auf Grund der besonderen Anforderungen an die Sicherheit der Motoren werden spezielle Flugmotoren verwendet. Turboprop Propellerturbinentriebwerke kurz Turboprop werden für Kurz- und Regionalverkehrsflugzeuge, militärische Transportflugzeuge, Seeüberwachungsflugzeuge und ein- oder zweimotorige Geschäftsreiseflugzeuge im Unterschallbereich verwendet. Weiterentwicklungen für die zukünftige Verwendung in Verkehrsflugzeugen und militärischen Transportflugzeugen sind Unducted Propfan, auch Unducted Fan (UDF) genannt und Shrouded Propfan (z. B. MTU CRISP). Turbostrahltriebwerk Turbostrahltriebwerke werden für moderne schnelle Flugzeuge bis nahe zur Schallgeschwindigkeit (bis zum Transschallgeschwindigkeitsbereich oder dem transsonischen Geschwindigkeitsbereich) oder auch für Geschwindigkeiten im Transschall- und Überschallbereich eingesetzt. Für Flüge im Bereich der Überschallgeschwindigkeit besitzen Turbostrahltriebwerke zur Leistungserhöhung oft eine Nachverbrennung. Staustrahltriebwerk Staustrahltriebwerke erreichen Hyperschallgeschwindigkeiten und besitzen nur wenige bewegte Teile. Sie funktionieren jedoch i.a. erst bei hohen Geschwindigkeiten und müssen erst anderweitig auf diese beschleunigt werden. Eine Kombination aus Turbostrahltriebwerk mit Nachverbrennung und Staustrahltriebwerk wird Turbostaustrahltriebwerk oder Turboramjet genannt. Verpuffungsstrahltriebwerk Historisch war das Verpuffungsstrahltriebwerk der Vorgänger des Raketentriebwerks, damals für Marschflugkörper. Aufgrund weniger bewegter Teile und einfacher Funktionsweise ist es leicht zu bauen; extrem hoher Verschleiß ermöglicht nur Betriebsdauern von (maximal) wenigen Stunden. Wegen des sehr lauten Betriebsgeräusches sind Verpuffungsstrahltriebwerke in vielen Ländern (auch in der BRD) verboten. Raketentriebwerke Raketentriebwerke werden bisher nur bei Experimentalflugzeugen verwendet. Booster

13 Um den Vortrieb und besonders den Auftrieb beim Start von STOL-Flugzeugen zu erhöhen, wurden zeitweise auch Booster in Form von Strahltriebwerken (Beispiel: Varianten der Fairchild C-123) oder auch Feststoff- oder Dampfraketen (siehe auch Booster (Raketenantrieb)) eingesetzt. Wandelflugzeug Hauptartikel: Wandelflugzeug Wandelflugzeuge, auch als Verwandlungsflugzeuge oder Verwandlungshubschrauber bezeichnet, nutzen beim Senkrechtstart die Konfiguration eines Hubschraubers. Beim Übergang zum Vorwärtsflug werden sie zum Starrflügler umkonfiguriert. Sie kombinieren so Vorteile von Drehflügler und Starrflügler. Die Wandlung erfolgt meist durch Kippen des Rotors, der dann als Zugtriebwerk arbeitet Kipprotor oder Tiltrotor genannt (z. B. Bell-Boeing V-22). Zu den Wandelflugzeugen gehören auch Kippflügel-, Schwenkrotor-, Einziehrotor- und Stopprotorflugzeuge. Die meisten nicht durch Strahltriebwerke angetriebenen Senkrechtstarter (VTOL-Flugzeuge) gehören zu den Wandelflugzeugen. Flugsteuerung[Bearbeiten] Die Flugsteuerung (engl. flight controls) umfasst das gesamte System zur Steuerung von Flugzeugen um alle drei Raumachsen. Dazu gehört neben den Steuerflächen und den Steuerelementen im Cockpit auch die Übertragung der Steuereingaben. Achsen[Bearbeiten] Achsen eines Flugzeugs Zur Beschreibung der Steuerung werden Achsen benannt: Querachse (engl. pitch), Längsachse (engl. roll), und Hochachse (engl. yaw). Jeder Achse ist bei einem 3-Achs-gesteuerten Flugzeug eine oder mehrere Steuerflächen zugeordnet. Eine 2-Achs-Steuerung verzichtet z. B. auf Querruder oder Seitenruder, die fehlende Komponente wird durch die Eigenstabilität ersetzt. Siehe auch: Roll-Pitch-Yaw-Winkel Steuerflächen und Steuerdüsen[Bearbeiten] Die Steuerung kann durch verschiedene Komponenten erfolgen: Ruder und Klappen, Strahlklappen genannte Schlitzdüsen, durch das Verstellen der Strahltriebwerke (Schubvektorsteuerung: der Abgasstrahl kann in verschiedene Richtungen bewegt werden), durch Verwindung der Tragflügel und Leitwerke oder auch durch Gewichtsverlagerung. Beim Senkrechtstarter kommen als weitere Steuerungsmöglichkeiten insbesondere im Schwebe- und Transitionsflug das Kippen bzw. Schwenken von Rotoren oder Strahltriebwerken hinzu. Ruder als Steuerflächen

14 Die Steuerung eines Flugzeuges sei am Beispiel der Steuerung über Ruder dargestellt: Die Querruder am hinteren Ende der Tragflächen steuern immer zugleich und entgegengesetzt die Querlage des Flugzeugs, also die Drehung um die Längsachse, das Rollen. Die Höhenruder am hinteren Ende des Flugzeugs regulieren die Längsneigung, auch Nicken oder Kippen genannt, indem der Anstellwinkel verändert wird. Das Seitenruder beim konventionellen Starrflügelflugzeug am hinteren Ende des Flugzeugs dient der Seitensteuerung, auch Wenden oder Gieren genannt. Trimmruder am Höhenruder dienen der Höhentrimmung. Größere Flugzeuge haben auch Trimmruder für Quer- und Seitenruder. Spoiler dienen der Begrenzung der Geschwindigkeit im Sinkflug und der Verminderung des Auftriebs. Das Flugzeug kann simultan um eine oder mehrere dieser Achsen drehen. Das Höhenruder ist in der Regel hinten am Flugzeugrumpf angebracht, ebenso das Seitenruder, diese Kombination wird als Heckleitwerk bezeichnet. Abweichend davon kann die Höhensteuerung auch vorne platziert sein (Canard). Höhen- und Seitenruder können auch kombiniert werden wie beim V-Leitwerk. Die Funktion der Querruder kann durch gegenläufigen Ausschlag der Höhenruder ersetzt werden. Alle Arten von Trimmrudern dienen der Stabilisierung der Flugzeuglage und erleichtern dem Piloten die Flugsteuerung. Bei modernen Flugzeugen übernimmt der Autopilot die Kontrolle der Trimmruder. Die Hochauftriebshilfen werden beim Starten, im Steigflug und zum Landeanflug benutzt. An der Hinterkante der Flügel befinden sich die Hinterkantenauftriebshilfen oder Endklappen (flaps), die im Gegensatz zu den Rudern immer synchron an beiden Tragflügeln verwendet werden. Größere Flugzeuge und STOL-Flugzeuge haben meist auch noch Nasenauftriebshilfen in Form von Vorflügeln (Slats), Krügerklappen oder Nasenklappen (Kippnasen), die analog zu den an der hinteren Tragflächenkante gelegenen Landeklappen an der vorderen Tragflächenkante ausfahren. Durch die Klappen kann die Wölbung des Tragflügelprofils so verändert werden, dass die Abrissgeschwindigkeit gesenkt wird und auch beim langsamen Landeanflug oder im Steigflug der Auftrieb erhalten bleibt. Für die Begrenzung der Geschwindigkeit im Sinkflug werden auf den Tragflächen angebrachte sogenannten Brems-/Störklappen, Spoiler genannt, verwendet. Im ausgefahrenen Zustand vermindern sie den Auftrieb an den Tragflächen (Strömungsablösung). Durch den verringerten

15 Auftrieb ist ein steilerer Landeanflug möglich. Spoiler werden auch zur Unterstützung der in bestimmten Flugbereichen auch als Ersatz für Querruder verwendet. Nach der Landung werden die Spoiler voll ausgefahren, so dass kein (positiver) Auftrieb mehr wirken kann. Dies geschieht meist durch einen Automatismus, der unter anderem durch das Einfedern des Hauptfahrwerks bei der Landung eingeleitet wird. Es gibt auch Steuerflächen mit mehrfachen Funktionen: Flaperons: arbeiten sowohl als Klappen als auch als Querruder Spoilerons: arbeiten sowohl als Spoiler als auch als Querruder Elevons: arbeiten sowohl als Höhenruder als auch als Querruder, insbesondere beim Nurflügel-Flugzeug Neben der konventionellen Anordnung der Steuerflächen existieren, wie vorher angedeutet, auch Sonderformen: Das Canard ( Entenflugzeug ) hat das Höhenruder vorne, beispielsweise Gyroflug SC01 Speed-Canard Der Nurflügel hat kein separates Höhenruder, beispielsweise der Northrop B-2 Bomber Die Boxwing-Tragfläche verwendet ein kombiniertes Höhen-/Querruder, Seitenruder existieren in Form von Störklappen an den äußeren Flächenenden. Steuerelemente[Bearbeiten] Steuerelemente sind diejenigen Hebel und Pedale, die im Cockpit vom Piloten betätigt werden können und zur Steuerung des Flugzeugs dienen. Steuerknüppel, Steuerhorn oder Sidestick Steuerknüppel, Steuerhorn oder Sidestick dienen zur Steuerung der Querlage und der Längsneigung und steuern das Querruder und das Höhenruder. Der Steuerknüppel eines Flugzeugs dient zum gleichzeitigen Steuern von Querneigung und Längsneigung. Er befindet sich vor dem Unterbauch des Piloten und wird normalerweise mit einer Hand gehalten. Das Steuerhorn ist eine andere Einheit zur Steuerung von Flugzeugen um die Längs- und Querachse. Angeordnet ist es im Cockpit zentral vor dem Piloten und verfügt über Haltegriffe für beide Hände. Dabei werden die Kräfte, die während des Fluges auf das Flugzeug wirken, in Form von Widerstand und Ausschlag auf die Steuereinheit übertragen. Ein Sidestick ist ein Steuerknüppel, der nicht zentral vor dem Piloten, sondern seitlich angeordnet ist und nur mit einer Hand bedient wird. Seitenruderpedale

16 Die Pedale zur Seitensteuerung betätigen das Seitenruder und in der Regel am Boden auch die Bremsen. Bei Segelflugzeugen wird die Radbremse (wenn vorhanden) meist durch Ziehen des Bremsklappenhebels betätigt. Trimmung Zur dauerhaften Trimmung dienen ein Trimmrad oder ein Trimmhebel zum Ausgleich von Kopf- oder Schwanzlastigkeit (Höhentrimmung), eine Trimmeinheit zum Ausgleich seitlicher Kräfteunterschiede, z. B. bei mehrmotorigen Flugzeugen zur Kompensation eines Motorausfalls (Seitentrimmung). Signalübertragung[Bearbeiten] Die Übertragung der Steuersignale kann erfolgen mechanisch durch Stangen oder Seile hydromechanisch durch Hydraulikleitungen elektrisch durch fly-by-wire oder fiberoptisch durch Lichtleiter (fly-by-light) Instrumente zum Erkennen der Lage im Raum[Bearbeiten] Seine Lage im Raum erkennt der Flugzeugführer entweder durch Beobachtung der Einzelheiten des überflogenen Gebiets und des Horizonts oder durch Anzeigeinstrumente (Flugnavigation). Bei schlechter Sicht dient der künstliche Horizont der Anzeige der Fluglage in Bezug auf die Nickachse, also den Anstellwinkel des Flugzeugrumpfes und bezüglich der Rollachse, der sogenannten Querlage (Banklage). Die Himmelsrichtung, in die das Flugzeug fliegt, zeigt der magnetische Kompass und der Kurskreisel. Magnetischer Kompass und Kurskreisel ergänzen sich gegenseitig, da der Magnetkompass bei Sink-, Steig- und Kurvenflügen zu Dreh- und Beschleunigungsfehlern neigt, der Kurskreisel jedoch nicht. Der Kurskreisel hat jedoch keine eigene nordsuchende Eigenschaft und muss mindestens vor dem Start (in der Praxis auch in regelmäßigen Abständen beim Geradeausflug) mit dem Magnetkompass kalibriert werden. Der Wendezeiger dient zur Anzeige der Drehrichtung und zur Messung der Drehgeschwindigkeit des Flugzeugs um die Hochachse (engl. rate of turn). Er enthält meistens eine Kugellibelle, die anzeigt, wie koordiniert eine Kurve geflogen wird. Für die Höhensteuerung sind mindestens zwei Instrumente wichtig: Die absolute Höhe in Bezug auf die Meereshöhe wird über den barometrischen Höhenmesser dargestellt, die relative Änderung der Höhe, die sogenannte Steigrate bzw. Sinkrate, ausgedrückt als

17 Höhenunterschied pro Zeiteinheit, bekommt der Flugzeugführer über das Variometer signalisiert. Zusätzlich wird bei größeren Flugzeugen im Landeanflug die absolute Höhe über Grund über den Radarhöhenmesser angezeigt. Weitere Klassifizierungen[Bearbeiten] Neben der nahe liegenden Klassifizierung nach der Bauweise oder der Antriebsart haben sich weitere Klassifizierungen etabliert. Klassifizierung nach Verwendungszweck[Bearbeiten] Zivilflugzeuge[Bearbeiten] Zivilflugzeuge dienen der zivilen Luftfahrt, dazu gehört die allgemeine Luftfahrt und der Linien- und Charterverkehr durch die Fluggesellschaften (Airlines). Zivilflugzeuge werden hauptsächlich nach folgendem Schema klassifiziert: Die ersten Flugzeuge waren Experimentalflugzeuge. Experimentalflugzeuge, auch Versuchflugzeuge genannt, dienen dem Erforschen von Techniken oder dem Testen von Forschungserkenntnissen im Bereich der Luftfahrt. Sehr früh in der Geschichte des Flugzeugs entstanden auch die Sportflugzeuge. Ein Sportflugzeug ist ein Leichtflugzeug zur Ausübung einer sportlichen Tätigkeit, entweder zur Erholung oder bei einem sportlichen Wettkampf. Noch vor dem Ersten Weltkrieg kam es zur Erprobung und zum Bau des Passagierflugzeugs. Passagierflugzeuge dienen dem zivilen Personentransport und werden auch als Verkehrsflugzeug bezeichnet. Kleinere Passagierflugzeuge werden auch als Zubringerflugzeuge bezeichnet. Speziell für Geschäftsreisende entworfene kleine Passagierflugzeuge sind die Geschäftsreiseflugzeuge, für die auch der engl. Ausdruck Bizjet verwendet wird. Ein Frachtflugzeug ist ein Flugzeug zum Transport von (kommerzieller) Fracht. Flugzeugsitze sind daher nur für die Mannschaft eingebaut, meist enthalten sie heute ein Transportsystem für Paletten und Flugzeugcontainer. Eine Unterkategorie des Frachtflugzeugs ist das Postflugzeug. Frühe Postflugzeuge konnten auch dem Transport einzelner Personen dienen. Für den Bereich der Land- und Forstwirtschaft werden spezielle Flugzeuge verwendet, die Dünger, bodenverbessernde Stoffe und Pflanzenschutzmittel in Behältern mitführen können und über Sprühdüsen, Streuteller oder ähnliche Einrichtungen verbreiten können. Sie werden allgemein als Agrarflugzeuge bezeichnet.

18 Feuerlöschflugzeuge, auch Wasserbomber genannt, sind Flugzeuge, die Wasser und Löschadditive in ein- oder angebauten Tanks mitführen und über Schadfeuern abwerfen können. Es gibt unter dem Begriff Rettungsflugzeug (amtlich Luftrettungsmittel genannt) verschiedene unterschiedliche Kategorien wie Rettungshubschrauber, Intensivtransporthubschrauber, Notarzteinsatzhubschrauber oder Flugzeuge zur Rückholung von Patienten aus dem Ausland. Unter den Überbegriff Search and Rescue (SAR) fallen Flugzeuge, die zum Suchen und Retten von Unfallopfern verwendet werden. Es gibt zahlreiche Sonderbauformen wie z. B. Forschungsflugzeuge mit spezieller Ausrüstung (spezielles Radar, Fotokameras, sonstige Sensoren). Experimentalflugzeug Sportflugzeug: Ultraleichtflugzeug Sky-Arrow Passagierflugzeug Geschäftsreiseflugzeug Pilatus PC-12 Frachtflugzeug Airbus A ST Beluga Postflugzeug Feuerlöschflugzeug Sanitätsflugzeug: Inneres eines Ambulanzflugzeugs Militärflugzeuge[Bearbeiten] Militärflugzeuge sind Flugzeuge, die der militärischen Nutzung unterliegen. Ganz sauber ist die Grenze jedoch nicht immer zu ziehen. Viele Flugzeuge erfahren sowohl militärische als auch zivile Verwendung. Militärflugzeuge werden nach folgenden Verwendungszwecken unterschieden:

19 Ein Jagdflugzeug ist ein in erster Linie zur Bekämpfung anderer Flugzeuge eingesetztes Militärflugzeug. Heute spricht man eher vom Kampfflugzeug, da die Flugzeuge dieser Kategorie keiner eindeutigen Aufgabe zugeordnet werden können. Sie werden für den Luftkampf, die militärische Aufklärung, die taktische Bodenbekämpfung und/oder andere Aufgaben genutzt. Ein Bomber ist ein militärisches Flugzeug, das dazu dient, Bodenziele mit Fliegerbomben, Luft-Boden-Raketen und Marschflugkörpern anzugreifen. Ein Verbindungsflugzeug ist ein kleines Militärflugzeug, mit dem in der Regel Kommandeure transportiert werden. Es kann außerdem der Gefechtsfeldaufklärung dienen (heute nur noch bei Truppenübungen), als kleineres Ambulanzflugzeug dienen oder für Botendienste eingesetzt werden. Heute werden als Verbindungsflugzeug meistens leichte Hubschrauber eingesetzt. Luftbetankung bezeichnet die Übergabe von Treibstoff von einem Flugzeug zu einem anderen während des Fluges. Üblicherweise ist das Flugzeug, das den Treibstoff zur Verfügung stellt, ein speziell für diese Aufgabe entwickeltes Tankflugzeug. Ein Aufklärungsflugzeug ist ein Militärflugzeug, das für die Aufgabe konstruiert, umgebaut oder ausgerüstet ist, Informationen für die militärische Aufklärung zu beschaffen. Manchmal werden Aufklärungsflugzeuge auch als Spionageflugzeuge bezeichnet. Ein Schlachtflugzeug, auch Erdkampfflugzeug genannt, ist ein militärischer Flugzeugtyp, der besonders für die Bekämpfung von Bodenzielen vorgesehen ist. Dieser Typus stellt eine eigene Flugzeugart dar, die ganz spezifische taktische Aufgaben erfüllen soll. Da die Angriffe in niedrigen bis mittleren Flughöhen stattfinden und mit starkem Abwehrfeuer zu rechnen ist, werden besondere Schutzmaßnahmen ergriffen, wie Panzerung der Kabine und Triebwerke gegen Bodenfeuer. Transportflugzeuge, die mit seitlich ausgerichteten Maschinenwaffen oder gar Rohrartillerie ausgerüstet sind, nennen sich Gunship. Drehflügelflugzeuge in der Rolle von Erdkampfflugzeugen werden als Kampfhubschrauber bezeichnet. Ein Trainer ist ein Flugzeug, das zur Ausbildung von Piloten benutzt wird. Transportflugzeuge sind besondere Frachtflugzeuge, die für den militärischen Lastentransport entwickelt werden. Sie müssen robust, zuverlässig, variabel für den Personen-, Material- oder Frachttransport geeignet sowie schnell ein- und ausladbar sein. Transportiert werden können, auch in Kombination, zum Beispiel Hilfsgüter, Fallschirmspringer, Fahrzeuge, Panzer, Truppen oder Ausrüstung.

20 Die Klassifikation ist in der Praxis nicht immer streng zwischen zivil und militärisch zu trennen, denn manche Zweckbestimmung kann unabhängig vom Einsatz gegeben sein. Beispielsweise können Fracht- bzw. Transportflugzeuge je nach Fracht, Sanitätsflugzeuge je nach Arzt/Patient und Trainer je nach Lehrer/Schüler sowohl im Zivil- als auch im Militärbereich vorkommen. Jagdflugzeug: Mikojan-Gurewitsch MiG-29 Bomber: Boeing B-52 Verbindungsflugzeug: Alouette III der Schweizer Armee Tankflugzeug: KC-135R Stratotanker während einer Luftbetankung Trainer: Pilatus PC-7 der schweizerischen Luftwaffe Transportflugzeug: Transall C-160D Aufklärungsflugzeug: Lockheed SR-71B Blackbird Erdkampfflugzeug / Kampfhubschrauber: AH-64 Apache Longbow Klassifizierung nach Struktur des Flugzeugs[Bearbeiten] Flugzeuge, die starre Tragflügel besitzen, werden häufig auch nach der Anzahl und Lage der Tragflügel zum Rumpf kategorisiert. Ein Eindecker ist ein Flugzeug mit einer einzigen Tragfläche bzw. einem Paar Tragflügeln. Eindecker werden wiederum unterteilt in Tiefdecker, bei denen die Unterseite der Tragfläche mit der Unterseite des Rumpfes abschließt; Mitteldecker, bei denen die Tragfläche in der Mitte der Rumpfseiten angeordnet ist; Schulterdecker, bei denen die Tragflächen auf oder in der Oberseite des Rumpfes angeordnet sind; Hochdecker, bei denen die Tragfläche über der Oberseite des Rumpfes verstrebt angeordnet sind. Mitteldecker

21 Schulterdecker Doppeldecker ist die Bezeichnung für ein Flugzeug, das zwei vertikal gestaffelt angeordnete Tragflächen besitzt. Eine Sonderform des Doppeldeckers ist der Anderthalbdecker. Um die Zeit des Ersten Weltkriegs gab es auch Dreidecker. Doppelrumpfflugzeuge besitzen zwei Rümpfe, sie sind gewissermaßen die Katamarane unter den Flugzeugen. Jeder Rumpf besitzt hierbei in der Regel ein eigenes Cockpit. Damit nicht zu verwechseln sind Flugzeuge mit einem doppelten Leitwerksträger, die jedoch nur einen Rumpf aufweisen, der meistens als Rumpfgondel ausgebildet ist. Asymmetrische Flugzeuge sind ein sehr seltener Flugzeugtyp, das bekannteste Exemplar ist die Blohm & Voss BV 141 von Hier ist die Flugzeugkanzel auf der Tragfläche, während der Propeller und Motor den Rumpf alleine besetzen. Die Tragflächen sind asymmetrisch ausgebildet. Als Canard oder Entenflugzeug wird ein Flugzeug bezeichnet, bei dem das Höhenleitwerk nicht konventionell am hinteren Ende des Flugzeugs montiert ist, sondern vor der Tragfläche an der Flugzeugnase; das Flugbild erinnert an eine fliegende Ente. Sind im Extremfall beide Tragflächen annähernd gleich groß, wird diese Auslegung auch als Tandemflügel bezeichnet. Ein Nurflügel ist ein Flugzeug ohne ein separates Höhenruder, bei dem es keine Differenzierung zwischen Tragflächen und Rumpf gibt. Bildet der Rumpf selbst den Auftriebskörper und hat dieser nicht mehr die typischen Dimensionen eines Tragflügels, wird er als Lifting Body bezeichnet. Die Vereinigung dieser beiden Konzepte nennt man Blended Wing Body. Doppeldecker Flugzeug Doppelleitwerksträger Doppelrumpfflugzeug F-82 mit je einem Cockpit in jedem Rumpf Asymmetrisches Flugzeug: Blohm & Voss BV 141 Canard: Gyroflug SC01

22 Nurflügel: Northrop B-35 Lifting-Body-Flugzeuge Dreidecker Boxwing Ein Wasserflugzeug ist ein Flugzeug, das für Start und Landung auf Wasserflächen konstruiert ist. Es hat meist unter jeder der beiden Tragflächen einen leichten, bootartigen Schwimmer. Bei Flugbooten ist der gesamte Rumpf schwimmfähig. Wasserflugzeuge und Flugboote können nur vom Wasser aus starten oder im Wasser landen. Sind diese Flugzeuge mit (meist einziehbaren) Fahrwerken versehen, mit denen sie auch vom Land aus starten und auf dem Land landen können, werden sie Amphibienflugzeuge genannt. Wasserflugzeug Flugboot Amphibienflugzeug Klassifizierung nach Start- und Landeeigenschaften[Bearbeiten] Starrflügelflugzeuge und einige Typen der Drehflüglern benötigen eine mehr oder weniger präparierte Start- und Landebahn einer gewissen Länge. Die Ansprüche reichen von einem ebenen Rasen ohne Hindernisse bis zur asphaltierten oder betonierten Piste. Flugzeuge, die mit besonders kurzen Start- und Landebahnen auskommen, werden als Kurzstartflugzeug oder STOL-Flugzeuge typisiert. Flugzeuge, die senkrecht starten und landen können, sind Senkrechtstarter oder VTOL-Flugzeuge. Sie benötigen gar keine Start- und Landebahn, sondern nur einen festen Untergrund ausreichender Größe, der ihr Gewicht tragen kann, und auf dem der Abwind (engl. downwash), der durch das VTOL-Flugzeug erzeugt wird, nicht allzu viel Schaden anrichtet, z. B. ein Helipad. VTOL-Flugzeuge, die auf dem Boden senkrecht nach oben stehend starten und landen, sind Heckstarter.

23 STOL-Flugzeug Dornier Do 27 Senkrechtstarter X-22a Heckstarter Lockheed XFV-1 Unbemannte Flugzeuge[Bearbeiten] Aufklärungsdrohne Luna der Bundeswehr Im zivilen Bereich sind unbemannte Flugzeuge meistens als Modellflugzeug gebräuchlich und werden über Funkfernsteuerungen gesteuert, selten über Programmsteuerungen. Unbemannte Flugzeuge im militärischen oder staatlichen Einsatz werden Drohnen genannt. Das Spektrum reicht hier von Modellflugzeugen zur Zieldarstellung für Flugabwehrkanonen über unbemannte Aufklärungsflugzeuge bis hin zu unbemannten bewaffneten Kampfflugzeugen (Kampfdrohnen). Im staatlichen Bereich werden Drohnen von Polizei und Zoll zur Tätersuche und Verfolgung eingesetzt, häufig mit Video- und Wärmebildkameras, für die bisher bemannte Polizeihubschrauber eingesetzt werden. Die Steuerung erfolgt dabei ebenfalls über Funkfern- oder Programmsteuerung. Während Drohnen in der Regel wiederverwendbar sind, werden unbemannte Flugzeuge mit fest eingebauten Sprengköpfen als Marschflugkörper bezeichnet. Geschichte[Bearbeiten] Hauptartikel: Geschichte der Luftfahrt und Chronologie der Luftfahrt Die Flugpioniere[Bearbeiten] 1810 bis 1811 konstruierte Albrecht Ludwig Berblinger, der berühmte Schneider von Ulm, seinen ersten flugfähigen Gleiter, führte ihn jedoch der Öffentlichkeit über der Donau unter ungünstigen Windverhältnissen vor und stürzt unter dem Spott der Zuschauer in den Fluss. Dass sein Flugzeug flugfähig war, wurde 1986 nachgewiesen. Der englische Gelehrte Sir George Cayley (1773 bis 1857) untersuchte und beschrieb als erster in grundlegender Weise die Probleme des aerodynamischen Flugs. Er löste sich vom Schwingenflug und veröffentlichte 1809 bis 1810 einen Vorschlag für ein Fluggerät mit angestellter

24 Fläche und einem Vortriebsmechanismus. Er beschrieb damit als erster das Prinzip des modernen Starrflügelflugzeugs. Im Jahr 1849 baute er einen bemannten Dreidecker, der eine kurze Strecke flog. Der Russe Alexander Moschaiski baute ein Flugzeug mit einem Dampfmaschinenantrieb, mit dem er zwischen 1882 und 1886 mehrere Flugversuche unternahm. Das Flugzeug konnte vom Boden abheben, verlor jedoch in der Folge an Geschwindigkeit und sackte ab. Seine verbesserte Version, die mit mehr Leistung ausgestattet war, wäre nach der Schlussfolgerung des ZAGI (getestet 1982) flugfähig. Zu dem Flug ist es jedoch durch den Tod des Konstrukteurs nicht mehr gekommen. Gleitermodelle, wie sie Otto Lilienthal flog Otto Lilienthal und Clement Ader Der Flugpionier Otto Lilienthal ( ) führte erfolgreiche Gleitflüge nach dem Prinzip schwerer als Luft durch und unterschied sich von zahlreichen Vorläufern dadurch, dass er nicht einen einzigen Flug versuchte, sondern nach ausführlichen theoretischen und praktischen Vorarbeiten deutlich über mal gesegelt ist. Die aerodynamische Formgebung seiner Tragflügel erprobte er auf seinem Rundlaufapparat, der von der Funktion her ein Vorgänger der modernen Windkanäle war. Clement Ader hat mit seiner Eole den ersten (ungesteuerten) motorisierten Flug in der Geschichte ausgeführt. Bei der Eole handelte es sich um einen freitragenden Nurflügel-Eindecker, der von einer auf eine vierblättrige Luftschraube wirkenden 4-Zylinder-Dampfmaschine angetrieben wurde. Die Eole hob am 9. Oktober 1890 zu ihrem einzigen Flug ab, flog ca. 50 m weit, stürzte ab und wurde dabei zerstört. Einen der ersten gesteuerten Motorflüge soll der deutsch-amerikanische Flugpionier Gustav Weißkopf im Jahr 1901 über eine Strecke von einer halben Meile zurückgelegt haben. Hierzu gab es lediglich Zeugenaussagen, aber keinen fotografischen Beweis. Karl Jatho hat sich, in ihm zugeordneten handschriftlichen Notizen, Luftsprünge mit seinem motorisierten Jatho-Drachen ab dem 18. August 1903 zugeschrieben, die von zunächst ca. 18 m, später bis ca. 60 m reichten. Der Zeitpunkt der Entstehung dieser Notizen und der Zeitpunkt ihrer Veröffentlichung sind unklar; ebenso unklar ist der Status von Zeugenaussagen zu diesen Luftsprüngen, die im August 1933, also 30 Jahre später, erfolgt sein sollen. Für 1907 belegte Flugversuche mit dem Jatho-Drachen scheiterten.[10] Wright Flyer Gebrüder Wright